DE102498C - - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Description
KAISERLICHESIMPERIAL
PATENTAMT.PATENT OFFICE.
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.CLASS 21: Electrical apparatus and machines.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Juli 1898 ab.Patented in the German Empire on July 3, 1898.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Dynamomaschine, welche in sich zweierlei Anordnungen für die Felderregung und Induction vereinigt und dadurch im Stande ist, gleichzeitig Gleichstrom und Wechselstrom zu erzeugen oder gleichzeitig durch beide Stromarten als Motor betrieben zu werden oder auch als Motor-Generator eine Stromart in die andere umzuwandeln. Als Gleichstrom-Generator oder Gleichstrom-Motor arbeilet die Maschine in der gewöhnlichen Weise mit Collector und Bürsten, als Wechselstrom-Generator oder Wechselstrom-Motor mit Kurzschlufsanker; die beiden verschiedenen Wirkungen werden durch einen gemeinsamen Anker und eine gemeinsame Feldarmatur hervorgebracht , welch letztere gleichzeitig mit Gleichstrom und Wechselstrom erregt wird.The present invention is a dynamo machine, which is twofold Arrangements for field excitation and induction are combined and thereby is able to to generate direct current and alternating current at the same time or simultaneously using both types of current to be operated as a motor or as a motor-generator a type of current into the to convert others. The works as a direct current generator or direct current motor Machine in the usual way with collector and brushes, as an alternating current generator or AC motor with short-circuit armature; the two different effects are brought about by a common anchor and a common field armature , which the latter is excited simultaneously with direct current and alternating current.
Die Anordnungen, mittelst welcher die combinirte Wirkung erzielt wird, sind in folgenden Beispielen beschrieben:The arrangements by which the combined effect is obtained are as follows Examples described:
In Fig. ι stellt F die Feldarmatur und A den Anker dar. Die Feldarmatur ist mit zwei Spulengruppen bewickelt. Die Feldspulen von S1 bis J8 sind mit vier Folgepolen (bei J2 J3, J4 J5, J6 J7 und J8 J1) geschaltet und bilden — wie die den magnetischen KraftfluTs anzeigenden Pfeile ersichtlich machen — ein vierpoliges Feld. Diese Spulen in der bezeichneten Reihenfolge nehmen den Strom Ca auf; das ist nach dem vorliegenden Beispiel einfacher Wechselstrom, der einem Transformator T entnommen und bei J1 und J8 in die Feldwickelung geleitet wird.In Fig. Ι F represents the field armature and A represents the armature. The field armature is wound with two groups of coils. The field coils from S 1 to J 8 are connected with four following poles (at J 2 J 3 , J 4 J 5 , J 6 J 7 and J 8 J 1 ) and form - as the arrows indicating the magnetic force flow show - a four-pole one Field. These coils in the designated order take up the current C a ; According to the present example, this is a simple alternating current which is taken from a transformer T and fed into the field winding at J 1 and J 8.
Die Feldspulen von J9 bis J20 hingegen sind so geschaltet, dafs sie nur zwei Folgepole (bei J9 J00 und bei J14 J15) haben und ein zweipoliges Feld bilden. Diesen Spulen wird Gleichstrom Ce beispielsweise aus einer Batterie Be bei J9 bezw. J20 zugeführt.The field coils from J 9 to J 20, on the other hand, are connected in such a way that they only have two following poles (for J 9 J 00 and J 14 J 15 ) and form a two-pole field. These coils are direct current C e, for example from a battery B e at J 9 respectively. J 20 supplied.
Bei dem Umstand, dafs die beiden Felder von einander verschiedene Polzahlen besitzen (im Beispiel 4 und 2), werden die in ihren Windungen oder Spulen gegenseitig inducirten elektromotorischen Kräfte sich aufheben, so dafs die Summe derselben in einer Gruppe Null ist, wie die Ueberlegung an Hand der Fig. ι zeigt. Es wird demnach keine Inductionswirkung von einer Spulengruppe auf die andere erfolgen können, trotzdem die Spulengruppen J1 bis J8 und J9 bis J20 eine gemeinsame Feldarmatur und stellenweise gemeinsame Kraftlinienbahnen besitzen. Durch die beschriebene Anordnung ist es also moslieh, indem man Ströme verschiedener Art durch zwei verschieden geschaltete Spulengruppen leitet, in einer Feldarmatur gleichzeitig .zweierlei Magnetfelder zu erregen, ohne dafs eines das andere stört oder beeinträchtigt. In Fig. ι sind die Spulengruppen so geschaltet, dafs ein vierpoliges Wechselfeld und ein zweipoliges constantes Feld hervorgebracht wird.Given the fact that the two fields have different numbers of poles (in example 4 and 2), the electromotive forces mutually induced in their windings or coils will cancel each other out, so that the sum of them in a group is zero, as is the case Hand of Fig. Ι shows. Accordingly, there will be no induction effect from one coil group to the other, despite the fact that the coil groups J 1 to J 8 and J 9 to J 20 have a common field armature and in some places common trajectories of force lines. By the described arrangement, it is loaned so mos by currents of different kinds passes through two different coil groups connected to energize in a field at the same time fitting .zweierlei magnetic fields without a DAF the other interferes with or compromised. In Fig. 1 the coil groups are connected in such a way that a four-pole alternating field and a two-pole constant field are produced.
Analog kann statt eines wechselnden Feldes auch ein Drehfeld gleichzeitig mit dem con-Analogously, instead of a changing field, a rotating field can also be used simultaneously with the con-
stanten Felde erzeugt werden, wenn an Stelle des erregenden einfachen Wechselstromes Ca ein mehrphasiger Wechselstrom verwendet wird; es ergiebt sich dadurch die Combination eines rotirenden constanten Feldes mit einem feststehenden constanten Felde, welche gleichfalls auf einander keine Inductionswirkung ausüben," sofern die Anzahl ihrer Pole verschieden ist.constant fields are generated if a polyphase alternating current is used instead of the exciting simple alternating current C a; This results in the combination of a rotating constant field with a fixed constant field, which likewise exert no induction effect on one another, "as long as the number of their poles is different.
Es ist klar, dafs nach den beschriebenen Anordnungen die verschiedene Erregung einer Armatur anstatt gleichzeitig auch nach einander folgend hervorgebracht werden kann, in welchem Falle für die abwechselnde Gleichstrom-Wechselstromerregung auch gemeinschaftliche Feldspulen mit entsprechender Umschaltung auf verschiedene Polanzahl benutzt werden können.It is clear that, according to the arrangements described, the various excitations of one Armature can also be produced successively instead of at the same time, in which Trap for alternating DC-AC excitation also common Field coils can be used with appropriate switching to different numbers of poles.
Als Beispiel dafür, wie die Umschaltung von der Gleichstromerregung auf Wechselstromerregung mit verschiedenen Polzahlen bewerkstelligt werden kann, dient die Fig. 2; die Spulen können demnach in einer Reihe S1 bis S8 zweipolig geschaltet und mit einer Gleichstromquelle, z. B. einer Batterie B, verbunden werden und andererseits in zwei Reihen 54_5 bis Sl_s vierpolig mit einer Wechselstromquelle (einem Transformator T) verbunden werden. Durch die entsprechende Links- oder Rechtsstellung des dreifachen Hebels im Umschalter U wird entweder die eine oder die andere Verbindung hergestellt.FIG. 2 serves as an example of how the switchover from direct current excitation to alternating current excitation with different numbers of poles can be achieved; the coils can therefore be connected in two poles in a row S 1 to S 8 and connected to a direct current source, e.g. B. a battery B, and on the other hand in two rows 5 4 _ 5 to S 1 _ s are connected four-pole with an alternating current source (a transformer T) . Either the one or the other connection is established by the corresponding left or right position of the triple lever in the switch U.
Es ist ferner möglich, mit einer einzigen Feldwickelung die Feldarmatur durch beide Stromgattungen gleichzeitig zu erregen, indem die Feldspulen für die eine und die andere Stromgattung auf verschiedene Fo'zahlen geschaltet werden. Dies geschieht Lej^pielsweise nach Fig. 3 in der Weise, dafs die zweipolig geschaltete Spulenserie S1 bis Ss mit einer Gleichstromquelle B verbunden und gleichzeitig bei den Punkten von gleichem Potentiale «S4_5 und bs eine Werhselstromleitung angeschlossen wird. Der Gleichstrom durchfliefst die Spulen in einer Reihe und erregt ein zweipoliges constantes Feld, währenddem zu gleicher Zeit der Wechselstrom von dem Gleichstrom unbeeinflufst in zwei Zweigstromkreisen die Feldarmatur umschliefst und ein vierpoliges Wechselfeld erregt.It is also possible, with a single field winding, to excite the field armature by both types of current at the same time, by switching the field coils for one and the other type of current to different numbers of currents. This is done, as shown in FIG. 3, in such a way that the two-pole series of coils S 1 to S s are connected to a direct current source B and at the same time an alternating current line is connected at the points of equal potential S 4, 5 and b s. The direct current flows through the coils in a row and excites a two-pole constant field, while at the same time the alternating current, unaffected by the direct current, surrounds the field armature in two branch circuits and excites a four-pole alternating field.
In den Fig. 2 und 3 bedeuten die voll ausgezogenen Pfeillinien den durch Gleichstrom erregten und die unterbrochen ausgezogenen Pfeillinien den durch Wechselstrom erregten magnetischen Kraftschlufs.In FIGS. 2 and 3, the solid arrow lines mean that by direct current excited and the broken solid arrow lines excited by alternating current magnetic frictional connection.
. Der Anker A, welcher in Fig. 1 als Trommelanker dargestellt erscheint, aber auch als Ringanker hergestellt werden kann, ist mit einer Wickelung versehen, die wie die Feldspulen mach zwei verschiedenen Gruppirungen für ■vier und zwei Pole geschaltet sind. Nach Fig. 1 sind die einzelnen Drähte oder Stäbe t einerseits in einer bestimmten Reihe in Gruppen zu vier verbunden (z. B. J1 t8 i15 Und t.22) und bilden eine Anzahl von kurzgeschlossenen Vierdrahtwindungen mit Rücksicht auf-das vierpolige Wechselfeld; andererseits sind die rücksichtlich des vierpoligen Feldes äquipotentialen Punkte 1 und 1', 2 und 2' u. s. w. mit einander , oder mit einem Schliefsungskreise in solcher Weise verbunden, dafs der von 1 nach 1', von 2 nach 2' u. s. w. fliefsende Strom je ein zweipoliges Ankerfeld hervorbringen. Verbindet man nun die äquipotentialen Punkte unter einander und mit den Sectoren eines Collectors in der bestimmten Reihenfolge, wie bei der bekannten Trommelwickelung von Dynamomaschinen —in Fig. 1 nach der Reihe !'-3 — ■}'-$ — 5'-/— 7'"2 —-2'"4 — 4'-6 — 6'-1 — und legt man bei den geeigneten Stellen an den Collector Bürsten an, so bildet der Anker mit der soeben beschriebenen Schaltung einen Gleichstromanker gewöhnlicher Art, welcher im zweipoligen constanten Felde Gleichstrom erzeugen oder, durch Gleichstrom gespeist, ein zweipoliges Ankerfeld bilden kann. In der Fig. 1 sind die Collectörbürsten mit den Zuleitungen einer Gleichstromquelle Cc, beispielsweise einer Batterie Bc, verbunden dargestellt.. The armature A, which appears in Fig. 1 as a drum armature, but can also be manufactured as a ring armature, is provided with a winding which, like the field coils, are connected to two different groups for four and two poles. According to FIG. 1, the individual wires or rods t are connected in a certain row in groups of four (e.g. J 1 t 8 i 15 and t 22 ) and form a number of short-circuited four-wire turns with regard to the four-pole Alternating field; On the other hand, the equipotential points 1 and 1 ', 2 and 2' etc., which are equipotential with regard to the four-pole field, are connected to each other or to a circuit in such a way that the current flowing from 1 to 1 ', from 2 to 2' etc. is each two-pole Bring out anchor field. If one now connects the equipotential points with each other and with the sectors of a collector in the specific order, as in the well-known drum winding of dynamo machines - in Fig. 1 one after the other! '- 3 - ■}' - $ - 5 '- / - 7 '" 2-2 '" 4 - 4'-6 - 6'-1 - and if you apply brushes to the collector at the appropriate points, the armature with the circuit just described forms a direct current armature of the usual type, which in the two-pole constant fields generate direct current or, fed by direct current, can form a two-pole armature field. In FIG. 1, the collector brushes are shown connected to the supply lines of a direct current source C c , for example a battery B c .
Erregt man nun von den zwei Bewickelungen der Feldarmatur die eine vierpolige mit Wechselstrom, die andere zweipolige mit Gleichstrom, so kann der rotirende Anker zweierlei Functionen gleichzeitig oder abwechselnd erfüllen; er kann nämlich als Kurzschlufsanker ein Drehmoment hervorbringen und motorische Kraft abgeben oder, wenn er mit ' einer gröfseren als der synchronen Geschwindigkeit in Umdrehung erhalten wird, in der Feldwickelung Wechselstrom erzeugen; er kann aber auch zwischen den Bürsten eine continuirliche elektromotorische Kraft hervorrufen und Gleichstrom erzeugen oder, wenn durch die Bürsten in den Anker. Gleichstrom eingeleitet wird, mit dem constanten Felde der Armatur ein Drehmoment und eine Kraftwirkung hervorbringen. Die doppelte Function wird — wie bereits oben dargethan ■—■ ohne gegenseitige Störung auch zu gleicher Zeit vor sich gehen und kann man jede der beiden Functionen reguliren, ohne die andere zu beeinflussen. If you now excite one four-pole from the two wraps of the field armature with alternating current, the other two-pole with direct current, the rotating armature can fulfilling two different functions at the same time or alternately; it can be used as a short-circuit anchor produce a torque and give off motor power or, if it is at a speed greater than the synchronous speed is obtained in rotation, generate alternating current in the field winding; but he can also have one between the brushes Generate continuous electromotive force and generate direct current or, if through the brushes into the anchor. Direct current is introduced, with the constant field of the Produce a torque and a force effect. The double function is - as already shown above ■ - ■ without mutual disturbance also at the same time one can regulate each of the two functions without influencing the other.
Durch diese Anordnung ist also die Maschine im Stande,With this arrangement the machine is able to
gleichzeitig oder abwechselnd Gleichstrom und Wechselstrom (ein- oder . mehrphasigen) zu erzeugen; oderSimultaneous or alternating direct current and alternating current (single or multi-phase) to create; or
gleichzeitig oder abwechselnd durch Gleichstrom und durch' ein- oder mehrphasigen Wechselstrom als Motor betrieben Kraftwirkungen zu äufsern; odersimultaneously or alternately by direct current and by 'single or multi-phase Alternating current operated as a motor to express force effects; or
einerseits als Motor, andererseits als Generator zu arbeiten und so als Umformer ein- oderon the one hand as a motor, on the other hand to work as a generator and thus as a converter or
mehrphasigen Wechselstrom in Gleichstrom bezw. Gleichstrom in ein- oder mehrphasigen Wechselstrom umzuwandeln.polyphase alternating current in direct current respectively. Direct current in single or multi-phase alternating current to convert.
In diesem Umformer ist die Spannung des secundären Stromes von derjenigen des Primärstromes nicht abhängig. Für die Spannung des erzeugten Gleichstromes wird nämlich die Windungszahl des Ankers mafsgebend sein, welche hingegen rücksichtlich der Function als inductionsmotor ohne Bedeutung ist, indem die Ankerwickelung für letztere Function kurzgeschlossen benutzt wird. In this converter the voltage of the secondary current is different from that of the primary current not dependent. For the voltage of the generated direct current, the The number of turns of the armature must be decisive, which, however, takes into account the function is of no importance as an induction motor, in that the armature winding is used short-circuited for the latter function.
In den beschriebenen'Beispielen und Darstellungen sind für das Wechselfeld vier und für das constante Feld zwei Pole angenommen worden, selbstverständlich können aber auch andere Polzahlen an Stelle von zwei und vier angewendet werden. Die beschriebene Combination und ihre doppelte Wirkungsweise ist möglich, wenn für den erregenden Gleichstrom irgend eine gerade Polzahl und für den erregenden Wechselstrom irgend eine gerade, von jener verschiedene Polzahl gewählt wird. Es kann sowohl das constante Feld eine kleinere Polzahl besitzen als das Wechselfeld oder auch umgekehrt.In the examples and representations described, there are four and four for the alternating field two poles have been assumed for the constant field, but can of course also other numbers of poles can be used instead of two and four. The combination described and their double action is possible if for the exciting direct current any even number of poles and any even number for the exciting alternating current, from that different number of poles is chosen. The constant field can be a have a smaller number of poles than the alternating field or vice versa.
In den beschriebenen Beispielen ist die Anordnung so gewählt, dafs die Feldarmatur feststeht und der Anker rotirt, aber es kann unter Umständen die Anordnung auch umgekehrt erfolgen. Ebenso sind auch die Art der Bewickelung und die Lage der Wandungen und Spulen auf der, Feldarmatur und dem Anker, deren Zahl, Construction und Form ohne Bedeutung; es gelten hierfür die beim Bau von Dynamomaschinen und Elektromotoren bekannten Regeln.In the examples described, the arrangement is chosen so that the field fitting is fixed and the armature rotates, but under certain circumstances the arrangement can also be reversed. The same applies to the type of wrapping and the position of the walls and coils on the, field armature and the armature, their number, construction and form are irrelevant; the same applies to the construction of Dynamo machines and electric motors known rules.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102498C true DE102498C (en) |
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ID=373090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT102498D Active DE102498C (en) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102498C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7380878B2 (en) | 2004-05-28 | 2008-06-03 | Skjp Holdings, Llc | Compact folding seat |
| US7475941B2 (en) | 2004-05-28 | 2009-01-13 | Skjp Holdings Llc | Compact folding seat with reverse cantilevered pivot |
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0
- DE DENDAT102498D patent/DE102498C/de active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7380878B2 (en) | 2004-05-28 | 2008-06-03 | Skjp Holdings, Llc | Compact folding seat |
| US7475941B2 (en) | 2004-05-28 | 2009-01-13 | Skjp Holdings Llc | Compact folding seat with reverse cantilevered pivot |
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